分析 (1)知道灯泡的额定电压和额定功率,根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出小灯泡的电阻;
(2)闭合开关S、S1,断开S2时,L与R0串联,灯泡L恰好正常发光,根据串联电路特点和欧姆定律求得R0两端电压和电流,根据W=UIt计算电流通过定值电阻R0所做的功;
(3)当闭合开关S、S2,断开S1时,R与L串联,保证电路安全,根据电表量程和灯泡的额定电压、额定功率,利用欧姆定律求得电路中最大和最小电流,从而求得出其功率变化范围.
解答 解:
(1)根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$,
灯泡电阻:RL=$\frac{{{U}_{额}}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{(6V)^{2}}{3W}$=12Ω.
(2)由图:闭合开关S、S1,断开S2时,L与R0串联,灯泡L恰好正常发光,
所以U0=U-UL=18V-6V=12V,
由P=UI,
电路中电流I=I0=IL=$\frac{{P}_{额}}{{U}_{额}}$=$\frac{3W}{6V}$=0.5A,
通电1min,电流通过定值电阻R0所做的功:W=U0I0t=12V×0.5A×60s=360J;
(3)由图,当闭合开关S、S2,断开S1时,R与L串联,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压,
电路中电流最大Imax=IL=0.5A,
此时电路消耗功率最大,P总=UImax=18V×0.5A=9W,
此时R的功率为:PR=P总-PL=9W-3W=6W;
当电压表示数最大为15V,R连入阻值最大,电路中电阻最大,电流最小,总功率最小,
此时UL′=U-UR=18V-15V=3V,
Imin=IR′=IL′=$\frac{{U}_{L}′}{{R}_{L}}$=$\frac{3V}{12Ω}$=0.25A,
此时R的功率:PR′=UR′IR′=15V×0.25A=3.75W.
所以R的功率变化范围是:3.75W~6W.
答:(1)小灯泡L的电阻为12Ω;
(2)闭合开关S、S1,断开S2时,通电1min,电流通过定值电阻R0所做的功为360J.
(3)当闭合开关S、S2,断开S1时,在保证电表不超量程、灯泡L两端的电压不超额定电压的情况下,滑动变阻器R功率的变化范围为3.75W~6W.
点评 本题考查了串联电路特点、欧姆定律应用和电功率的计算,关键是根据各元件规格正确分析出电路中最大和最小电流.
科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 较亮的灯泡中通过的电流一定大 | B. | 较亮的灯泡两端的电压一定大 | ||
C. | 较亮的灯泡额定功率一定大 | D. | 较亮的灯泡实际电功率一定大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | p1保持不变,且p1=ρgh | |
B. | p1可能变小,且且p1=ρg(h-$\frac{{a}^{3}}{S}$) | |
C. | p2保持不变,且p2=$\frac{G+ρghS}{S}$ | |
D. | p2可能变大,且p2=$\frac{G+{G}_{0}+ρghS-ρg{a}^{3}}{S}$ |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 达到满偏时两端电压0.03V,R0约≤10000Ω | |
B. | 达到满偏时两端电压0.03V,R0约0.01Ω | |
C. | 达到满偏时两端电压30V,R0约10000Ω | |
D. | 达到满偏时两端电压30V,R0约0.01Ω |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压U/伏 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 |
电流I/安 | 0.10 | 0.17 | 0.23 | 0.25 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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